浙教版九年级上册第8节 能量的转化与守恒优秀ppt课件
展开4.能的转化与能量守恒
4.1 能的形式、转移与转化
⑬能举出能的转化与转移有一定的方向性的实例。
⑭通过实例认识能的转化的普遍性。知道能量守恒定律,初步了解”永动机“是不可能实现的。
从高处滑下时:重力势能转化为动能;
冲上另一个斜坡时:动能转化为重力势能。
游乐园中的过山车机械能的转化:
动能和势能之间可以相互转化。那么,其他形式的能量是否也会发生相互转化呢?能量在转化过程中遵循什么规律?
下列物体具有哪种形式的能量?物体的能量发生怎样变化?
能量可以在两个物体之间转移。
压入水中的乒乓球,松手后,乒乓球在上升的过程中,它的机械能不断增加。
你能说出乒乓球机械能来源吗?
能量转移的是同种形式的能。
各种形式的能量不是孤立的,而是相互联系的。
化学能转化为光能和内能
双手相互摩擦,手会发热;
不同形式能量可以转化。
能量转化的现象在我们周围经常发生。
利用太阳能是电磁能转化为其它形式的能。
人类是如何利用太阳能的?
人的生命活动和人体完成的各种动作,都需要能量。人体能量从哪里来?如何转化?
化学能转化为内能、电能、机械能等
人体的能量都来自于食物(化学能)。
我们每天都在使用电能,电能由发电厂提供。在火力发电厂中,电能是如何获得的?
通过能量转化获得了电能。
如图所示,青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中,青蛙消耗了什么能?这些能量到哪里去了?青蛙获得了什么能?这些能量来自哪里?
“消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 获得能量”的实质是什么?
能量的相互转化或转移是普遍存在的。
能量相互转化或转移的过程。
氢氧化钠在水中溶解,温度会升高;硝酸铵在水中溶解,温度会降低。这两种物质在溶解过程中,能量的形式各发生了怎样的转化?
氢氧化钠在水中溶解,温度会升高:
硝酸铵在水中溶解,温度会降低:
“消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 获得能量”,实质上就是能量相互转化或转移的过程。
为什么说光合作用是地球上最主要的能量转化过程?
1.光能转化为化学能储存在糖类物质中的;
2.光合作用为生物体提供食物和能量;
3.煤、石油、天然气等化石能源是由古代植物形成的。
大量事实表明,自然界中各种形式的能量都不是孤立的,不同形式的能量之间会发生相互转化,能量也会在不同的物体间相互转移。
各种形式的能量之间的转化是非常普遍的现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
平常我们所说的“ 消耗能量”、“ 利用能量”或者“ 获得能量”, 实质上就是能量相互转化或转移的过程。
能量由一种形式转化为另一种形式的过程中,能量的多少是否发生变化?
如图 所示,用电动机提升重物时,电动机消耗的电能,是否都转化为重物的机械能?是否还转化为其他形式的能量?如果把转化后的各种形式的能量全部加起来,是否跟电动机消耗的电能相等?
能量由一种形式转化为另一种形式的过程中,能量的多少没有变化。
电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能,一部分转化为内能(克服摩擦做功与电流的热效应);
大量事实告诉我们,在能量的形式发生相互转化的过程中:
某种形式的能量增加了多少,另一种形式的能量一定会相应地减少多少,
某种形式的能量减少了多少,另一种形式的能量一定会相应地增加多少。
物体间在能量发生转移的过程中:
一个物体的能量增加了多少,另一个物体的同一形式的能量一定会相应地减少多少。
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变。
能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动,还是生命运动;无论是宇宙天体,还是微观粒子,都遵循这个定律。
达·芬奇曾设计了一个“ 永动机”:一只圆轮,里面装有可以自由滚动的重钢球,如图所示。利用隔板的特殊形状,使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方,这样,在钢球的重力作用下,轮子便会转动不息。你认为这个“ 永动机”能旋转不息吗?为什么?
“永动机”不可能旋转不息。因为圆轮转动时要克服摩擦和空气阻力消耗能量,而能量的转化有方向性,摩擦生热是不可逆的。
“永动机”违背了能量的转化和守恒定律。
“ 永动机 ”不可能成功的事实告诉我们,违反能量的转化和守恒定律的事件是不可能发生的。
遵循能量的转化和守恒定律的事件是否一定会发生呢?
铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热,使自己变得炽热。
例1:炽热的铁块投入水中时,内能从铁块传递给水,最后两者达到相同的温度。
例2:当杂技演员沿竹竿下滑时,重力势能转化为内能,使手和竹竿的温度升高。
手和竹竿不可能自发地降低温度,而使人的位置升高。
相反的过程不会自发地发生。
大量的现象表明,能量的转移和转化有一定的方向性。
请你举例加以说明,能量的转移和转化有一定的方向性有什么实际意义?
例如,内能只能有高温物体转移到低温物体,这样就可以用高温物体给低温物体进行加热。
我们要遵循能量转移和转化的方向性,在能量转移和转化过程中合理利用能量。
又例如,水总是从高处流到低处,这样人们就可以用水的落差进行水力发电。
热机的效率25%,努力提高能量的利用率。
既然能量是守恒的,但为什么还会出现能源危机呢?
能量经转化后,可利用的能量只会减少,能源并不是取之不尽、用之不竭的。
能量是守恒的,但能量的转化和转移是有方向的。
由于在能量转化和转移过程中总会有一部分能量散失在周围环境中,这些能量虽然还在自然界中,但却无法自动转化成其他形式的能,因而很难或无法再利用。
1.如图所示是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下,产生电流驱动电动机,使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( ) A. 叶片将光能转化为化学能 B. 电动机将机械能转化为电能 C. 太阳能电板将太阳能转化为电能 D. 小花将动能转化为化学能
2.关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是( )A.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳B.空调机既能致热,又能致冷,说明热传递不存在方向性C.由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天D.一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒
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